Kapilarne Ogniwo Typu PEMFC (Capillary Proton Exchange Membrane Fuel Cell - C-PEMFC)

Bazując na doświadczeniach podczas prac rozwojowych nad membranami do rozdziału mieszanin, przeprowadzonych w Fraunhofer IGB, opatentowano metodę kapilarną, którą zaadaptowano także do budowy ogniwa paliwowego.

Schemat kapilarnego włókna C-PEM-FC

Schemat kapilarnego włókna C-PEM-FC (średnica wewnętrzna 1-3 mm).

Do budowy ogniwa wykorzystuje się kapilary, które wykonuje się poprzez zwinięcie cienkich membran bądź wykorzystując metody produkcji kabli. Ogniwa typu C-PEM-FC są lepsze od płaskich ogniw paliwowych, ponieważ ich konstrukcja jest bardziej zwarta. Także zasilanie paliwem jak i dystrybucja prądu są znacznie mniej skomplikowane w tego typu układzie. Kapilary są osadzone w konstrukcji nośnej, która jest elementarną częścią stosu. W celu otrzymania żądanej gęstości prądu i wartości napięcia, części te łączy się ze sobą równolegle i szeregowo.

Kapilary do ogniwa C-PEM-FC wykonane przez IGB.

Kapilary do ogniwa C-PEM-FC wykonane przez IGB.

Ogniwo paliwowe tego typu, o wymiarach 10 x 10 x10 cm zawiera do 160 kapilar o średnicy zewnętrznej równej 3 mm. W ten sposób stos o objętości 1 m3. posiada membranę o polu powierzchni wynoszącym 680 m2. Gęstość mocy elektrycznej generowanej przez ogniwo wynosi 3,4 kW/dm3. Natomiast wartość osiągana w ogniwach PEM kształtuje się na poziomie 1kW/dm3.

Konstrukcja nośna z kapilarami C-PEM-FC oraz stos ogniw paliwowych.

Konstrukcja nośna z kapilarami C-PEM-FC oraz stos ogniw paliwowych.

Opis ogniwa C-PEMFC powstał w oparciu o materiał ""Elektrochemiczne generatory energii elektrycznej i cieplnej, czyli ogniwa paliwowe. Futurystyczne mrzonki czy nieunikniona rzeczywistość? Autorstwa Dariusza Pióri (Politechnika Wrocławska)(Energia - Gigawat, październik 2004)